Коэффициент фильтрации – показатель водопроницаемости грунтов

В геологии и гидрогеологии особое значение имеет показатель водопроницаемости грунтов. Водопроницаемость – это способность почв и пород пропускать жидкость под влиянием силы тяжести. Показатель оказывает влияние на выбор грунтов для проведения строительства дорожных насыпей, дорог, водоотводящих и дренирующих конструкций. На этапе проектирования проводят расчеты скорости уплотнения почвы под нагрузкой, чтобы определить ее пригодность для начала возведения дорожных конструкций.

Исследования показали, что наличие в составе почвы пылеватых и глинистых компонентов резко снижает ее способность пропускать жидкость. Песок, гравий и галька, а также трещиноватые виды грунтов относятся к строительным материалам, для которых характерна максимальная отдача влаги. К средней степени отдачи влаги относят торф, суглинок, супеси, мергели и известняки.

В природе встречаются породы, которые совсем не пропускают воду: нетрещиноватые грунты, глина, горные породы. Между мелкозернистыми и крупнозернистыми породами может происходить взаимодействие. Первые отбирают влагу у вторых.

Коэффициент фильтрации

Самой важной характеристикой всех видов грунтов служит коэффициент фильтрации. Другими словами, это скорость, с которой вода проходит через породу с напорным градиентом, равняющимся единице.

Средний показатель коэффициента фильтрации для разного типа почв (единица измерения: метров/сутки) рассчитан следующим образом:

• суглинок: 0,05;
• супесь: 0,05–0,1;
• лесс: 0,05–1;
• песок пылеватый с некоторыми вкраплениями: 0,5–1;
• мелкозернистый песок 1–5;
• среднезернистый песок: 5–20;
• крупнозернистый песок: 20–50;
• гравий: 5–150;
• галечник: 100–500;
• галечник крупный без песка: 500–1000.

Показатели, представленные в таблице, не являются постоянными величинами. Их уточняют, применяя специальные методики.

1. Полевой метод считается одним из наиболее эффективных, так как предполагает проведение исследований в природных условиях. Гидрогеологи изучают породы естественного залегания, а также скорость прохождения грунтовых вод. Во время работ производится откачка жидкости из скважин. Взаимодействие с неводоносными почвами предполагает подачу жидкости в шурфы с последующим нагнетанием ее в скважины.
2. Расчетная методика не предполагает работу на природных участках. Расчеты проводятся в кабинетах с применением эмпирических формул, которые помогают высчитать приблизительное соотношение между гранулометрическим составом почв, степенью их пористости и другими показателями.
3. Лабораторный метод подразумевает проведение изысканий с применением лабораторных установок. В качестве основного инструментария применяются приборы, дающие постоянный и переменный напор:
   • устройства, обеспечивающие постоянный напор, применяются для изучения песчаных грунтов, которые быстрее всего пропускают воду. Прибор представляет собой колбу в форме цилиндра с размещенными по бокам пьезометрами. В нее помещается песок, требующий фильтрации. По результатам исследования по формуле производят сравнение показателей. Учитывают диаметр колбы, гидравлический градиент, массу отфильтрованной жидкости, данные с пьезометров и расстояние между точками, в которых они соединяются;
   • агрегаты, предназначенные для моделирования ситуации переменного напора, изучают породы с низкой водопроницаемостью. Центральным механизмом исследовательской установки служит одометр, от которого идут два канала для подачи и оттока воды. Одометр при помощи пьезометрических приспособлений оказывает давление определенной силы на исследуемые породы. Установка ведет наблюдение при условиях, когда напорный градиент в пробах пород изменяется от 50 до 0,1 единиц.

Таким образом выясняется скорость прохождения жидкости в зависимости от разной напорной силы.

Компания «ГеоПуть» предлагает комплексные и отдельные услуги в области гидрогеологии для исследования почв под строительство в Москве и Московской области. Работаем согласно государственным стандартам, предоставляя заказчикам официальные отчеты о состоянии почв на выбранном участке. К услугам клиентов профессиональные консультации экспертов, быстрое и качественное выполнение технического задания. У нас невысокие цены и гарантия на все виды услуг. Обращайтесь к профессионалам, работайте современными методами!

В целях исследования геологического строения участка земли, который предполагается использовать для строительства разного типа сооружений, выполняют геологический разрез. Он необходим для понимания характеристик геологического строения участка, скорости перемещения пластов почвы, уровня залегания пород и подземных вод.

Данные геологических изысканий наносятся на схематичный план, чтобы в дальнейшем принять решение о возможности постройки на этих территориях различного типа зданий.

Базой разреза служит скважина, создаваемая вертикально или горизонтально. Каждая колонка скважины демонстрирует строение грунта.

Размеры и направление скважины обязательно указываются в сопровождающей документации, но по месту могут несколько отличаться от запланированных.